DE1542411A1 - Katalysator zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen - Google Patents
Katalysator zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen VerbindungenInfo
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Description
. MÖNCHEN''
HAMBURG PATINTANWXLTI
8000 MÖNCHEN 15,
NUSSBAUMSTRASSE 10 λ f ι fs i Λ Λ
TELEFON! 555474 Λ Q Zj £ 1} Jj
W. 1203^/55 9Air
Socony Mobil Oil Company, Ine,
hevr York, H.Y. (V.St.A,)
üp.talyßator zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen
Verbindungen,
Die Erfindung richtet sich auf zusammengesetzte
Katalysatoren, die feinteilige katalytisch aktive Teilchen
umfassen, welche in poröse Krägerteilchen eingeschlossen sind, j
sowie auf Verfahren zur Herstellung und Anwendung derartiger
Katalysatoren,
In jüngerer Zeit ist festgestellt worden, daß eine neue Klasse von Materialien, die als kristalline
Lx-vallal !aminosilicate bekannt sind, katalytische Aktivität
eine Vielzahl von organischen Umwandlungsreaktionen
BAD ORIGINAl.
und insbesondere für die katalytische Krackung von Erdöl
besitzt. Es hat eich gezeigt, daß einige kristalline
Hetallaluminosilicate eine wirklich außergewöhnliche Krackaktivität in der Größe des Mehrtausendfachen der
Aktivität von herkömmlichen amorphen Siliciumdioxyd-Aluminiumoxydgel-Krackkatalysatoren
haben.
Wenngleich eine derartige außergewöhnliche Aktivität große Aussichten für eine "bedeutsame Zukunftrer":-
™ v/icklung bei der katalytischem. Krac~:ung ve:. Dr-'.öl urJ. 'oei
anderen Verfahren, bei denen derartige Katalysator?-:
Anwendung finden, verspricht, sind herlcomcliche iexi'c-.. re
und Vorrichtungen nicht geeignet, die Vorteile derart!j hochaktiver Katalysatoren voll auszunutzen.
Aus diesen Gründen sind eine Anzahl von Arbeitsmethoden
entwickelt worden, um die Eigenschaften vor* kristallinen Metallaluminosilicatkatal^satoren derart -/:-
zuwandeln, daß sie mit Vorteil in herkömmlichen liatal^"-tischen
Anordnungen verwendet werden können. Zu i.en für
diesen Zweck entwickelten iiethoden gehören Wasserdsjapfl:el"ar.f ■
lung, Ionenaustausch, Vermischung mit weniger aktiven oder inerten Materialien und die. Bildung von zusaimaengesetzterleilchen
mit weniger aktiven oder inerten Hatrixkomponenten.
Eine Vereinigung mit anderen Materialien ist in allgemeinen durch gleichmäßige Verteilung von 'Heilchen der
BAD ORKSlWU.
aktiven kristallinen Ketallaluminosilicatkompanente in
einer weniger aktiven oder inerten Komponente durchgeführt worden« Die Verteilung der aktiven Komponente in der
weniger aktiven oder inerten Matrixkomponente erfolgte auf einem von zwei grundsätzlichen Wegen. Eine G-rundlaethode
umfaßt ein gleichmäßiges Vermischen von Teilchen der aktiven Komponente mit gelhil'denden Lösungen unter
nachfolgender Verfestigung der Lösungen zur Bildung von
Q-elteilchen, in denen die aktiven Teilchen dispergiert
sind. Eine Bweite Hauptmethode umfaßt die Bildung eines
Schlammes oder Breies von Teilchen sowohl der aktiven βίε auch der Matrixkoaponenten nit nachfolgender Sprühtrocknung
but Erzeugung von zusammengesetzten Teilchen.
Bei beiden beschriebener. Arbeitsmethoden enthält der erzeugte -Katalysator, ob er nun in Form von Perlen
oder Wirbelscnlchtteilchen vorliegt, die aktive Komponente
in verhältnismäßig Gleicniö*rmi£:er Verteilung durch die
gesamte Matrixkoaponente. Diese Tatsache kann zum Auftreten
gewisser Schwierigkeiten bei der Verwendung* eines derartigen Katalysators führen·
NT
Venn b#iepiel»weise der Katalysator zum Kracken
einte Erdöleinsatsaaterials verwendet wird, kann der Anteil
der aktiven Komponente in des Kern dei Katalysatorsteilchens für die Kol&eiarftsserstoffdämpfe verhältnismäßig unzugänglich
009814/1729
BADORlGJNAt
sein. Demgemäß ist zumindest ein Teil der aktiven Komponente des Katalysators unwirksam und das Krackvermögen des
Katalysators wird verringert.
Die Verteilung der Teilchen der aktiven Komponente durch die gesamte Matrix kann auch die Festigkeit oder
den Zusammenhalt der Teilchen verringern und demgemäß zu einer niedrigen Abriebsbeständigkeit führen. Bei jedem
Verfahren, das eine Wiederverwendung des Katalysators vorsieht, stellt, eine schlechte Abriebsbeständigkeit einen
schwerwiegenden Mangel dar^ da das einen ständigen Ersatz
des zerfallenen Katalysators und eine ständige Entfernung der in dieser Weise erzeugten Feinteile erforderlich macht.·
Die Erfindung gibt eine Lösung für diese in der Technik bisher ungelösten Schwierigkeiten an.
Allgemein.sind gemäß der Erfindung zusammengesetzte Katalysatoren vorgesehen, die eine verhältnismäßig inaktive
öder inerte Matrixkomponente und eine aktive Komponente umfassen. Die Matrixkomponente des zusammengesetzten Katalysators
bestehtjaus Grundteilchen mit Makroporen, in die feine QJeilchen der aktiven Komponente eingelagert oder
eingesiebt sind.
Die makroporigen Grundteilchen haben vorzugsweise einen Mindestdurchmesser von 2 mm· Wenigstens 50 % der
Poren dieser Grundteilohen sollten vorzugsweise einen >
+
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Durchmesser von mehr als 50 Mikron haben. Die aktive
■ Komponente hat die Form von Teilchen mit Durchmessern von weniger als 50 Mikron,
Die aktive Komponente ist in die Poren der Grundteilchen mindestens in einem Ausmaß von 0,5 Gew.-% und
bis herauf zu 20 Gew.-?o des Grundmaterials eingelagert.
Weiterhin wird es bevorzugt, daß die Grundteilchen harte und verhältnismäßig nicht-poröse Kerne aufweisen
uiil daß die aktive Komponente in die Grund- oder Matrix- ™
teilchen nur bis zu einor Tiefe von etwa 1/3 bis 1/2
des Hadius1 der Grm:·'!teilchen eindringt bzw. eingelagert
irr1;.
Die vorliegende Erfindung schafft somit einen
zusammengesetzten Katalysator, der makroporöse Grundteilc-ien
und feine Teilchen einer aktiven Katalysatoricoiiiponente
in den Poren der Grundteilchen umfaßt, wobei die makroporösen Gruiidteilchen einen Liindestdurchmesser
von 2 mm haben und mindestens 50 % der Poren einen Durch- j
messer von mehr als 50 Mikron aufweisen, und die feinen Teilchen desfaktiven Katalysators kleiner als 50 Mikron .
im Durchmesser sind und mindestens etwa 0,5 Gew.-% der
Grundteilchen ausmachen. , J '
Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren
zur Herstellung von zusammengesetzten Katalysatoren, bei dem man makroporöse Grundteilchen und feine .Teilchen einer ':
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BADORfGlNAL ■//
aktiven Katalysatorkomponente zusammen walzt oder rollt, wobei die iaakroporösen Grundteilchen einen Mindestdurchmesser
von 2 mm haben und mindestens 50 % ihrer Poren
einen Durchmesser von mehr als 50 Mikron aufweisen und
die feinen Teilchen des aktiven Katalysators einen Durchmesser
von weniger als 50 Mikron besitzen, und das Walzen
oder Hollen fortsetzt, bis mindestens 0,5 Gew.-^ der
aktiven Komponente in die Poren der Grundt eil eher, eirire-
ψ lagert oder eingesiebt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
handelt es sich bei der aktiven Komponente um
ein kristallines Ketallaluminosilicat mit der naclisteler/ en
allgemeinen Formel
M0O . Al2O3 . YSiO2 . ZH2O
η
in der Salzform, wobei η die Wertigkeit des Metallkation?:
M, Y die Zahl der Hole an Siliciumdioxyd und Z . ήΛ.
das Hydratationswasser bedeuten; kristalline Aluminosilicate der vorstehend angegebenen Struktur können durch 5ntf ernur.r
des Hydratationswassers aktiviert werden und sie besitzen, wenn sie in dieser Weise aktiviert worden sind, aktive
Stellen, die zur Förderung von katalytischen Umwandlungen in der Lage sind. Es hat sich gezeigt, daß die Aluminosilicate
: nach der Dehydratation hochgradig porös, sind und zahlreiche
Oberflächenhohlräume und innere Poren, welche die Hohlräume
BAD ORIGINAL
— Ό —
miteinander verbinden, besitzen· Diese Poren haben einen im-wesentlichen konstanten Durchmesser, im allgemeinen
im Bereich von 3 bis 13 Angströmeinheiteii, v/obei die genaue
Größe von der Zusammensetzung und der Struktur deß besonderen Aluminosilicats abhängt.
Um die Eigenschaften derartiger Materialien abzuwandeln,
können die ursprünglichen Kationen der Aluminosilicate, gewöhnlich Natrium, Kalium und/oder Calcium,
durch lonenaustauschverfahren ausgetauscht werden. Es ä
wurde gefunden, daß ein Ionenaustausch der ursprünglichen Ionen eine besonders vorteilhafte Wirkung auf die katalytischen
Krackeigenschaften der kristallinen AluminoslLtete hat.
Geeignete kristalline Aluminosilicate zur Verwendung bei der Herstellung der Katalysatoren gemäß der
Erfindung umfassen sowohl natürliche als auch synthetische
kristalline Aluminosilicate·
kristalliner Zeolithe und unter diesen hat sich ¥aujasit *
als ein besonders brauchbares Material für die Herstellung der Katalysatoren geaaß der Erfindung erwiesen« Andere
geeignete natürliche kristalline Zeolithe sind beispielsweise Analcit, Paulingit, Ptilolit, Slinoptilolit,
f|l Ferrierit, Ohabajftit, <3»elinit, Levynit, Arionit und Mordenit.
BAD ORIGiMAL
Zu den am meisten geeigneten synthetischen kristallinen Aluminosilicaten gehören die synthetischen Faujasite,
einschließlich sowohl der X- und Y-Typen, die eine Kristallstniktur
haben, welche derjenigen des natürlichen Faujasite entspricht.
Ein anderer wichtiger synthetischer kristalliner Zeoliti:, für den es ke,ine entsprechende natürliche I'orm
gibt, ist Zeolith A.
' Zu anderen geeigneten synthetischen kristallinen Zeolithen, die im Rahmen der Erfindung brauchbar sind,
gehören beispielsweise Y-Zeolith, B-Zeolith, E-Zeolith,
F-Zeolith, G-Zeolith, H-Zeolith, K-G-Zeolith, J-Zeolith,
L-Zeolith, H-Zeolith, K-M-Zeolith, Q-Zeolith, E-Zeolith,
S-Zeolith, T-Zeolith, U-Zeolith und Z-Zeolith.
Sehr gut brauchbare kristalline Aluminosilicatkatalysatoren
können hergestellt werden, indem man Hatrium-X-Molekularsieb einem Ionenaustausch mit einer
Lösung von Seltenen-Erdmetallchloriden unterwirft, bis der Ivatriumgehalt auf unter 1,0 % oder in den Bereich von
0,2 bis 1,0 Gev/,-% !.Natrium verringert ist und bis 25 Gew.-%
Seltene-Erdmetallionen, berechnet als .Seltene-Brdoxyde,
eingeführt sind,
• Die verschiedenen Formen von synthetischen kristallinen Aluminosilicaten werden zuweilen auch durch
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BAD ORIGINAL
vorgesetzte Zeichen und Zahlen gekennzeichnet, z.B. 4A-, 5A- und 13X-Zeolith. Die 4A- und ^-Materialien
. ' sind Zeolithe der kristallinen Struktur A und sie haben
eine Pf^engröBe von et?ra 4 A ^sv/. 5 & Durchmesser. Ein
132-LIäterial ist ein solches mit einer kristallinen X-3truktttr
und einer Poreiigröße von etwa 10 £ Durchmesser.
Die Aluminosilicatiaaterialien können auch in die
H- oder SäureCOrm, in der Wasserstoffionen die Kationensteilen
einnehmen, ua^ewändeIt \7erdexi.
Gemä2 anderen Ausfiiij.ru2ij;sformen der Er
!rann die aktive Komponente ein Plafeinrnetall sein,
r/eise ßuthenium, Hliodium, Palladium, Osmium, Iridiiim und
Platin, oder Kupf ei^ciiroiaib^ Teilchen von Kupf erchronit
oder einem der Platinmetalle, die in die Poren der makroporösen Grund- oder Matrixteilchen eingelagert oder eingesiebt
sind, erzeugen zusammengesetzte Oxydationskatalysatoren.
Derartige Produkte sind besonders brauchbar für die Oxydation von Auspuffgasen, die bei der Verbrennung
von bleifreiem Benzin in Kraftfahrzeug- oder anderen Liaschinen erzeugt v/erden.
Die Grundteilchen können aus irgendeinem geeigneten makroporösen Material bestehen, z.B, Aluminiumoxyd,
Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd, Zirkonoxyd,
kio^nesiumaluminat, Titanoxyd und Zirkonsilicat.
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BAD
- ίο -
Vorzugsweise haben die Grund- oder 3?rägerteilchen
einen nicht-porösen Kern, und eine Schicht aus gesinterten l'eilchen auf dem Kern, die eine makroporöse Struktur an
der Oberfläche der "Teilchen schafft. Wenn dann die f einteilige aktive Komponente in die makroporöse Schicht eingeführt
wird, dringt sie nur bis zu dem dichten Kern ein, d.h. zu einer Tiefe von allgemein etwa 1/4 bis 1-/2 des
Teilcheirradius1.
W Besonders brauchbare Katalysatoren für die Kr seining
von-Erdöl umfassen makroporöse Grundteilchen aus inertem
Siliciumdioxid-Aluminiumoxid und eine aktive Komponente
aus mit Seltenen-Erdmetallionen ausgetauschtem natürlichen
oder synthetischen Faujasit oder mit Seltene—-Srdaietallicneratis^etauschteia
L-Zeolith.
Wenn Üxydationskataljsatoren unter Verwendung einer
aktiven Komponente aus Platin oder Kupferchromit hergestellt
werden, besteht der Träger mit Makroporen vorzugsweise aus einem reinen Aluminiumoxydmaterial.
Die Erfindung wird nachstehend anhand vor. Ausführungsbeispielen
reiter erläutert.
Beispiel
Λ
Inerte makroporöse Silieiumdioxyd-Aluminiumoxyd-Irägerteilchen
(Hbrton £*4 5215) in Form von 8 mm
(5/16") Kugeln wurden mit f einteiligem mit Seltenen-Erden
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BAD ORIGINAL
15424M
ausgetauschten X-Aluminosilicatpulver gewalzt oder gerollt.
\ Die Grundteilchen bestanden aus 85 % Aluminiumoxyd und
15.% Siliciumdioxyd, wobei 90 % der Poren einen Durchmesser
von mehr als 50 Mikron hatten. Die !Teilchen des mit Seltenem-Erdmetall ausgetauschten X-Aluminosilicatpulver«
hatten einen Durchmesser von unter 50 Mikron.
Der sich ergebende Katalysator wurde analysiert und er enthielt 1,16 % Seltenes-Erdoxyd oder etwa 4,5 %
des mit Seltenen-Erdmet all ionen ausgetauschten X-Alumino- ä
silicate* Eine visuelle Prüfung zeigte, daß die aktive Komponente in Hähe der Oberfläche der Grundteilchen konzentriert
war·
Ein Katalysator, mit 4,5 Gew.-% mit Seltenen-Erdmetallionen
ε üsgetauscht em X-Alumino sil ic al;, relcLes gleichmäßig
in einer Siliciumdioxyd-Aluminiumo-^-dgelmatrix verteilt
warf wurde nach einer ArtcitGnethode untersucht, die
als "Oat-D11 £est bekannt ist.
Der Gat-D lest ist ähnlich wie die als "Gat-A" liest
bekannte Arbeitsweise, der Hauptunterschied zwischen den
beiden Methoden liegt in der Produktgewirjjrangsanordnung.
Bei dem Gat-A 2est werden die gekrackten Produkte kondensiert
und bei 160G (0O0F) gesammelt, während „lie leichten
Gase direkt zu einer GasGewinnungseinrichtuiis strömen. Demwerden
bei dem Gat-D 2est die schwereren gekrackten
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BAD ORIGINAL
. Produkte bei 660O (1500F) kondensiert, während die leichten
' Produkte durch eine kalte Falle bei -73°O (-10O0F) geleitet
v/erden, bevor sie in eine Gas sammele i'nri clitung eintreten.
Das Kondensat in der kalten Falle wird nach dem Versuch langsam auf 660G (1^00F) aufgetaut (weathered).
Bei der Durchführung der Er-talysatorprüfung mittels
des Cat-D Testes wurde, ein Einsatzmaterial verwendet, das ein Standard-Mid-Gaabinent-Gasöl der nachstellenden Eigen-
ψ schäften umfaßte:
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BAD ORiO)NAL
Spezifisches Gewicht 0API
Anilinzahl, F Schwefel, Gev:.-/ö
Stickstoff, Gev;.-% Terkoliuncsrückstand, Gew. -%
Destillation
ArLfaiv—'siede-vTrV-t | VoI. -:j' |
rr | vol.-;; |
ic | Tol... |
2Ü | Vol. -/j |
40 | ToI.-55 |
50 | Vo 1, -/o |
60 | Vol. -70 |
70 | Vol.-Si |
30 | Vo 1.-% |
90 | Vol.-^ |
95 | Siedeende |
0 | ,333 | (0J?) | |
0 | 13 | (453) | |
0 | 0 | ,5 | C ^s^) |
23 | ,52 | (557) | |
131 | ,07 | (-501) | |
,35 | (630) | ||
(6S5) | |||
(705) | |||
0O | (752) | ||
237 | (778) | ||
239 | (354) | ||
292 | (919) | ||
317 | (947) | ||
332 | |||
352 | |||
374- | |||
400 | |||
415 | |||
456 | |||
493 | |||
508 | |||
Das Einsatzmaterial wurde mittels einer positiven .Verdrängung spumpe in einen Vorerhitzer eingeführt. Der Vorerhitzer
war mit einem Krackgefäß verbunden. Sowohl der Torerhitzer
als auch das Krackgefäß waren aus Stücken von Glasrohr normaler Wandstärke mit 28 mm Außendurchmesser, die durch
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BAD OFHGINAL
154Z411
einen kurzen EaIs aus einem schweren Glasrohr verbunden
waren, angefertigt. Ein Stopfen aus einem rosbfreien Stahlsie"b
war in das den Vorerhitzer und das Krackgefäß verbindende Rohr eingesetzt. Der Vorerhitzer vrarde mit
125 ml zerstobenem ^uarz von 4-5 Maschen (mesh) gefüllt*
Der Vorerhitzer und der Reaktor wurden in einen rohrförmigen Ofen eingesetzt; sie waren mittels eines West-Kühlers
gegen den Boden abgestützt.
Des Einsatzmaterial wurde dann unter den nachstehend
aufgeführten Realst ο rbedingungen umgewandelt:
Stündliche iiaumströmungsgescr-v/indigkeit
der S'lüi'sii'lreit J5C
Kataljsator/Öl-Verhältnis, Vol./Vol. 2,0
mittlere Reaktortemperatur, 0C (0F) 489 (P7?)
Katalysatorvolumen, ml 1CC*
ölzuführun^sverhältnis, ml/min 5
Betriebszeit, min 10
*100 ml Katalysator sind mit 100 ml ^ vermischt, so daß sich ein Gesamtvolumen
von 200 ml ergibt.
Die Umwandlungsprodukte traten in den Kühler ein und wurden gekühlt und gesammelt, währond die gasförmige^
Nebenprodukte der Reaktion in einer :Irockeneis/Aceton-Kühlfalle
herausgekühlt wurden; danach wurde das Gas bei
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BAD ORIGINAL
15424T1
atmosphärischem Druck gesammelt.
Die nebenprodukte der Umwandlung wurden untersucht und ergaben die nachstehenden Ergebnisse:
C^-freies Benzin, Vol.-% 35»?
Gesamt-O^, Vol.-% 6,1
Trockengas, Vol.-% 2,2
Koks, Gew,-% 1,3
Umwandlung, Vol.-% 33,3
Der Katalysator gemäß-Beispiel 1 wurde dem Cat-D
Test unterworfen, er ergab dabei folgende Ergebnisse:
< Vorteil des Katalysators
von Beispiel 1 über den Katalysator von Beispiel 2
CL-freies Benzin, Vol.~% +2,3 %
Geaamt-C^ , Vo 1«-Jo -1,S
Trockengas, Vol.-# -Ir0.
Koks, Gev.-% -0,5
Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, äa£
der Katalysator gemä£ Beispiel 1, bei den die -leuchen des
mit Seltenen-Erdmetallionen ausgetauschten X-Aluminosilicats
in die Oberfläche von makroporösen Grundteilcl^en
eingelagert lind in den Poren in ITähe der Oberfläche der
Grun&teilcken kon2sentriert sind, wesentlicli wirksamer als
der Katalysator gemäß Beispiel 2 ist, bei den die aktive ·
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BAD ORfGiNAL
mit Seltenen-Erdmetallionen ausgetauschte X-Aluminosilicatkomponente
gleichmäßig verteilt ist. Der Katalysator gemäß Beispiel 1 führt zu einer höheren Erzeugung von
C^-freiem Benzin und zu einer Verringerung der C^-Kohlenwasserstoffe,
des Trockengases und des Kokses.
Es v.nirden 100 c Grundteilchen großen Porendurch-
mess.ers (Norton LA 800) in Form von 6,4 mm. (1/4 inch) Kugeln, ' die 85 % Aluminiumoxyd und 15 % Siliciumdioxyd umfaßten,
und bei denen 90 % der Poren eine Größe von mehr als
50 Mikron hatten, 12 Stunden in einem Gefäß gerollt, das 15 G eines feinteiligen Kupferchromitpulvers mit
einen Teilchendurchmesser von weniger als 50 Mikron enthielt.
Teilchen des Katalysators wurden dann in zwei Teile gespalten und es wurde beobachtet, daß sich das schwarze
Kupferchromitpulver in das Grundmaterial fais zu einem
Abstand von etwa 0,4 mm (1/64 of an inch) oder etwa 1/8 ) des Teilchenradius1 eingelagert hatte.
Der Ln dieser Weise hergestellte Katalysator ist
für diffusionsgesteuerte Reaktionen brauchbar und er eignet sich, wo es ervrür-scht ist, eine sehr kleine Menge eines
kostspieligen Materials in einer hohen Konzentration in Nähe der äu.Ceren Oberfläche des KatpJLyeatorsteilcliens
zu verwenden. Nach dieser Arbeitsweise kann ein aktiver Katalysator in einen harten abriebsbeständigen Träger ein-
• . ' " 0098U/1723
BAD
- 17 - "
verleibt werden, um einen zusammengesetzten Katalysator
von verringertem Diffusionswiderstand zu erzeugen»
Der mit Kupferchromit imprägnierte bzw. gefüllte
Träger ist als Oxydationskatalysator für einen kat&lytischen
Umwandler für Kraftfahrzeuge brauchbar, um die Verbrennungsgase einer mit Benzin betriebenen Verbrennungskraftmaschine
vollständig zu oxydieren.
Die Arbeitsv/eise gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, daß mit Platin imprägniertes AliiEiiniumoxydpulver
anstelle des Kupferchromits und im wesentlichen
reines Aluminiumoxyd anstelle der Siliciumdioxyd-Aluminiumourya-Srager
teilchen verwendet wurden.
Katalysatorherstellung:
■ Ein Brei von 400 g V^-Aluniniumoxyd (KA.101) in
1000 ml Wasser wurde naß in einer Kugelmühle vermählen, bis die mittlere Teilchengröße des Aluminiumoxyds 4 Mikron
betrug. Dann wurden 174- ml Ohlorplatinsäure, die 0,046 g
Platin je ml Lösung enthielt, langsam zu dem gerührten Brei
zugesetzt. Der Brei vmrde zur Trockne eingedampft und in
einer Luftatmosphäre bei 538°0 (10000S1) drei Stunden calcin.iert.
0098U/1723
BAD ORfÖlNAL
5>5 kg (12 pounds) makroporöse Trägerteilchen
(ITorton SA .5215) v/urden in dem Pulver gerollt, bis 290 r
des mit Platin imprägnierten. Aluminiumo^ydpulvers in die
Poren des Grundmaterials eingedrungen und rarir. abgelagert
waren.
Umwandlung::
Ein katalytischer Umwandler, v/ie er in der USA-Pat.entschrift
3 024- 595 beschrieben ist, wird mit den
nit dem Träger vereinigten Platinkatalysatorteilchen
gefüllt. Wenn der Umwandler anstelle des üblichen 3cLs.llf.ämpferc
an einem Kraftfahrzeug angebracht 7/ird, v/erver;
die restlichen Kohlenwasserstoffe und das IZo al em ο no 3:3.-:"'.
in dem Auspuffgas zu Kohlendioxyd und Wasser oxydierte
Typische Leistungsdaten für einen derartigen Umwandler bei Verwendung mit einem Fahrzeug, das mit bleifreie:-!
Benzin betrieben wird, sind nachstehend angegeben:
Umwandlung zu Wasser und/oder Kohlendioxid, ,Ό
Ξ ir_l cS t emp er atur
el, Auspuff gase s
Betrieb (node) 0 ( ff) Kohlenwasserstoffe Kohl eng;
el, Auspuff gase s
Betrieb (node) 0 ( ff) Kohlenwasserstoffe Kohl eng;
Fahrgeschwindigkeit (cruise)
48 km/h (30 mph)371 (700)- SO c/o
48 km/h (30 mph)371 (700)- SO c/o
64 km/h (40 mph)427 (SOO) 90 ?ό
96 km/h (60 mph)53S (1000) __ 98 % .,
009814/1725
BAD ORIGfNAt
1542AM
• · Die Kraftfahrzeugauspuffgas-umwandlungskatalysatoren
\ " sind über einen Temperaturbereich von 260 - 8710G (500-160O0S1)
«irksam.*
Aus den vorstehenden Darlegungen ist ersichtlich, daß die Erfindung eine neuartige Klasse von hochaktiven
zusammengesetzten Katalysatoren mit guter Abriebsbeständigkeit
schafft. Da die aktive Komponente der Zusammensetzung
an oder in ITähe der Oberfläche des Katalysators konzentriert ist, werden bei Verwendung derartiger Katalysatoren auch
Diffusionsprobleme auf ein Geringstmaß verringert.
Die vorstehenden Angaben und Beispiele zeigen, daß die Erfindung auch Verfahren zur Durchführung von
Oxydations-, Krack- und vielen anderen Umwandlungsreaktionen
in einer sehr wirksamen Weise durch Anwendung der erfindungsgemäßen
Katalysatoren schafft.
009814/1723
Claims (1)
- Patentansprüche1. Katalysator zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß er makroporöse Trägerteilchen und feine Teilchen einer aktiven Katalysatorkomponente in den Poren der Trägerteilchen umfaßt, wobei die makroporösen Trägerteilchen einen llindestdurchmesser von 2 mm haben und mindestens 50 % ihrer Poren einen Durchmesser von mehr als 50 Mikron besitzen, und die feinen Teilchen des aktiven Katalysators einen Durchmesser von weniger als 50 Mikron aufweisen und mindestens 0,5 Gew.-# der Trägerteilchen ausmachen.2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Komponente aus Platin, Palladium, Kupferchromit oder einem kristallinen Metallaluminosilicat bzw. einem diese Stoffe enthaltenden Llaterial besteht.*. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteilchen aus Siliciumdioxycl, Aluminiumoxyc1., Siliciumdioxyd-Aliaainiunoxyd, Magnesiumalumi-0098U/1723BAD ORIGfNAtnat, Zirkonoxyd, Titanoxyd oder Zirkonsilicat bzw. einem 'solche Stoffe enthaltenden Material bestehen.4c Katalysator nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Trägerteilchen aus Siliciumdio^nl-Aluminiumoxyd und die aktive Komponente aus einem mit Seltenen-Erdmetallionen ausgetauschten Faujasit vom X-'Iyp oder L-Zeolith bestehen.5. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träserteilchen im wesentlichen aus reinem Aluminiumoxyd und die aktive Komponente aus mindestens einem LIetall aus der Gruppe Ruthenium, Hlioditim, Palladium, Osmium, Iridium, Platin oder Kupferchromit bestehen. (6. Katalysator nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, da£ die Trägerteilcheii dichte im wesentlichen nicht-poröse Kerne und eine eine makroporöse Struktur ergebende Schicht aus gesinterten Teilchen auf den Kernen aufweisen, wobei sich die makroporöse Struktur ( bis zu einer Tiefe von etwa der Hälfte des Eadius1 der 'Dräcerteilchen erstreckt.7. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man die makroporösen Trägerteilchen und feine Teilchen der aktiven Katalysatorkomponente zusammen rollt oder walzt und das Hollen oder Walzen fortsetzt, bis mindestens0098U/1723 . 'BADORfGlNAt \ '16*24110,5 Gtewm-% der aktiven Komponente in die Poren der Srägerteilchen eingelagert sind.CiQien/1723
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- 1965-01-29 DE DE19651542411 patent/DE1542411A1/de active Pending
- 1965-02-11 NL NL6501735A patent/NL6501735A/xx unknown
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